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在分流制系统中,由于管网漏损预期的外渗水进入,当进水总量超出污水处理厂接收能力时,污水通过溢流排出污水系统。
在截流制系统中,截流系统与污水系统采用重力式连接时,污水系统水位高于截流系统溢流标高后,污水经截流系统外溢。
除管网收集系统的原因,在污水收集处理设施的规划和设计中,厂、站、网三项中一项或几项标准偏低、能力不够、或建设时序落后;厂网分离,职责不清、机制不顺;突发事故,比如发生较大降雨、断电、设备故障、检修、设施受损等情况时,也会发生污水处理厂污水外溢。
实践工程措施及建议
国内外对溢流污水的处理已有一定的研究。如美国亚特兰大兴建了地下隧道、贮存池来与主干道相连,这样可以在雨后将这部分污水输送至污水厂,但这种系统维护成本较高。
我国也有很多的工程实践经验。例如通过建设调蓄池控制溢流污染,当污水水量超过污水厂处理能力时,一部分污水溢出进入到调蓄池进行储罐和储存,等管道的排水能力恢复后输送到污水处理厂进行处理,以减少污水处理厂的强负荷,也避免了含有大量污染物的溢流污水直接排入水体中;或者采用移动式的中小型就地处理工艺设施进行“体外循环”,达到排放标准后再排入水体。
目前对溢流污水处理采用比较普遍的是超磁分离处理技术。在成都市武侯区黄堰河溢流污水应急处理过程中,就是采用了环能德美科技公司第五代超磁分离水体净化设备,取得了良好的处理效果。再比如在北京市延庆县妫水河下游段的超磁分离应急治理项目工程,一是处理雨季时缙阳污水处理厂的溢流雨污水;二是处理非雨季排污口处的溢流。处理后的净化水引至妫水河农场橡胶坝附近。采用撬装式超磁分离设备,SS去除率大于80%,TP去除率大于80%,CODcr去除率大于50%。
在实践中,要针对实际发生的溢流问题,排查分析溢流成因,采取相应的工程措施和管理手段:
一、合理协调污水处理厂处理能力与配套管网的收集规模,使之相匹配。因处理能力不足时,需进一步提高污水收集和处理设施的建设水平。如在规划时,在原有的厂站网处理规模能力上,在充分考虑城镇污水产生量的基础上,考虑雨天截流污水量、初期雨水污染水量等对污水系统产生的冲击影响,在此基础上,确定污水处理厂的合理处理规模。
二、提高管网的建设质量和维护管理水平,避免和减少外渗水的进入。参照住房和城乡建设部发布的《城市黑臭水体整治—排水口、管道及检查井治理技术指南》(2016年8月),排查和分析管网存在的问题,加强管网的改造、优化和维护。特别是要加大溢流污染控制技术和防河水倒灌技术等的应用,增加防止污水外渗操作的便利性和准确性。可以明确的是,我国排水管道检测技术手段日趋成熟,住房和城乡建设部最新颁布了《城镇排水管道检测与评估技术规程》,为推进采用电视摄像、声呐等手段的检测提出了技术要求。
三、增设溢流调蓄设施,提高污水处理厂应对“超负荷”水量的消纳应对能力。国内外的工程经验表明,在污水处理厂前端设置适宜容量的调蓄设施,可以有效应对合流制管网超截流倍数的溢流和突发事件的溢流问题,减少溢流次数和溢流量。合理的调蓄容量设计是该方法的技术核心。
四、建立污水处理厂和配套管网的联动机制,挖掘现有设施的联防调控和处理潜力,提高涉水基础设施对进水水量变化的消纳能力。通过建立污水处理厂对配套管网进水的水量水质动态变化的反馈应对机制,挖掘污水处理厂应对进水水量波动的适应消纳潜力。在有条件的地方,可以建立多个污水处理厂及配套管网的联动协调机制,通过排水泵站调度,实现区域内厂网(污水处理厂-排水管网)的联调联动,充分利用区域内厂网对水量变化的总体容量,提升整体基础设体系对水量变化的消纳能力,减少溢流发生。
五、设置溢流污染控制措施,减轻溢流雨污水的污染负荷及其对受纳水体的影响。在管网的溢流口采取工程措施,例如采用新技术和新设备对溢流口进行生态化改造,或增加溢流口净化设施(快速净化装置、生态处理措施等),加强对溢流雨污水的处理,从而达到减轻溢流污染、保护受纳水体水质的目的。比如,采用移动应急超磁水体净化站等中小型处理工艺设施,对直排污水进行就地处理。这种设施占地面积小,处理水量大,能快速有效实现对溢流污水污染总量削减。
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